JP5160698B2 - カプセル型医療装置及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、被検体内に導入されて体内画像を撮像するカプセル型医療装置およびその製造方法に関する。
内視鏡の分野においては、カプセル型を有する筐体の内部に撮像機能および無線通信機能を備えたカプセル型医療装置が登場している。一般に、カプセル型医療装置は、被検体の体内に導入され、被検体の体内から撮像画像等の被検体に関する情報を取得する。
従来、このようなカプセル型医療装置の組み立ては、撮像素子や無線モジュール等が実装された複数の基板を、基板間に接着剤を充填して硬化させることにより基板間隔を保持した状態でブロック化し、これをカプセル型筐体に挿入することにより行っていた(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−205071号公報 特開2008−272439号公報
しかしながら、上記のように接着剤で基板等をブロック化する場合、組み立て工程が煩雑であり、長時間を要してしまう。また、別の組み立て方法として、スペーサを用いて基板等を組み付ける構造が特許文献2に記載されているが、組み立ての詳細は開示されていない。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、組み立てが容易であり、且つ組み立て時間を従来よりも短縮できるカプセル型医療装置の構造及びその製造方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るカプセル型医療装置は、カプセル形状を有する筐体と、少なくとも一方に撮像素子が設けられ、フレキシブル基板を介して連結された第1及び第2の基板と、前記第1の基板を保持する第1の基板保持部材と、前記第2の基板を保持する第2の基板保持部材と、前記第1及び第2の基板保持部材の間に配置される電池とを備え、前記第1及び第2の基板保持部材並びに前記電池は、前記第1及び第2の基板をそれぞれ保持した前記第1及び第2の基板保持部材の間に前記電池を挟み込んだ状態で前記筐体内に収納されていることを特徴とする。
上記カプセル型医療装置において、前記フレキシブル基板の内、前記第1の基板保持部材の一端側に配設される領域には、前記第1及び第2の基板保持部材の間に前記電池を挟み込んだ際に弾性変形して前記電池と接触する電池切片が設けられていることを特徴とする。
上記カプセル型医療装置において、前記筐体は、筒部を有する有底の第1の筐体部材と、カプセル形状を有し、前記第1の筐体部材と係合して前記第1の筐体部材の蓋となる第2の筐体部材とを備え、前記第2の基板保持部材、前記電池、及び前記第1の基板保持部材は、前記第1の筐体部材の内部の底側からこの順で配置されており、前記第2の筐体部材は、前記筒部に挿入された前記第1の基板保持部材を覆うと共に、前記電池切片を弾性圧縮した状態で、前記第1の筐体部材に嵌め込まれていることを特徴とする。
上記カプセル型医療装置は、撮像レンズ及び該撮像レンズを保持するレンズ保持枠を更に備え、前記第1の基板保持部材は、前記筐体の長手方向と直交する方向に分割される2つの部材であって、前記レンズ保持枠の少なくとも一部を互いの間に挟み込むことにより、前記筐体の長手方向及び該長手方向と直交する方向における前記レンズ保持枠の位置を決定すると共に、前記第1の基板を互いの間に挟み込むことにより、前記筐体の長手方向と直交する方向における前記第1の基板の位置を決定する2つの部材を含むことを特徴とする。
上記カプセル型医療装置において、前記第1及び第2の基板保持部材の各々は、前記筐体内部に収納された状態で、前記筐体に対して長手方向及び該長手方向と直交する方向における位置を決定する位置決め部を有することを特徴とする。
上記カプセル型医療装置において、前記電池は、前記第2の基板保持部材の前記第1の筐体部材の底側とは反対側の端部に取り付けられており、前記第2の基板には、外部装置と通信を行う送信用アンテナが形成され、前記第2の基板は、前記送信用アンテナの形成面が前記第1の筐体部材の底と対向するように、前記第2の基板保持部材に組み付けられ、前記電池の前記第2の基板保持部材との接続面側には、前記第2の基板側に突出して前記第2の基板と電気的に接続される舌片であって、弾性力を有する舌片が設けられた第2の電池切片が取り付けられ、前記第2の基板と前記電池とは、空間的に隔離されつつ、前記舌片を介して電気的に接続されることを特徴とする。
上記カプセル型医療装置において、前記第2の基板保持部材は、前記筐体の長手方向と直交する方向に分割された2つの部材であって、前記第2の基板を互いの間に挟み込むことにより、前記筐体の長手方向及び該長手方向と直交する方向における位置を決定する2つの部材からなることを特徴とする。
上記カプセル型医療装置は、前記電池とは異なる第2の電池であって、前記第1の基板保持部材と第1の電池との間に収納される第2の電池を更に備え、前記第2の電池の前記第1の電池側端面には、弾性変形を生じない第3の電池切片が設けられていることを特徴とする。
上記カプセル型医療装置において、前記筐体の内壁に、前記フレキシブル基板が配設される溝部が形成されていることを特徴とする。
上記カプセル型医療装置は、外部からの磁力に応じて電源のオンオフを切り換えるスイッチを実装した第3の基板を更に備え、前記筐体は、外周が円筒形状を有する部分を含み、前記円筒形状を有する部分の外周の一部に平面部が形成され、前記第3の基板の配置方向は、前記平面部の位置に応じて決定されていることを特徴とする。
上記カプセル型医療装置において、前記筐体の内壁には、前記フレキシブル基板が配設される溝部であって、周方向における位置が前記平面部とは異なる溝部が形成されていることを特徴とする。
上記カプセル型医療装置において、前記第2の筐体部材は、透明な樹脂材料により形成された半球部と、該半球部と連結した該円筒部とを含むことを特徴とする。
上記カプセル型医療装置において、前記円筒部と前記半球部との境界部には、成形時に生じたパーティングラインが設けられていることを特徴とする。
本発明に係るカプセル型医療装置の製造方法は、少なくとも一方に撮像素子が設けられ、フレキシブル基板を介して連結された第1及び第2の基板の内の前記第1の基板を第1の基板保持部材に保持させる工程(a)と、前記第2の基板を第2の基板保持部材に保持させる工程(b)と、第1及び第2の筐体部材からなるカプセル形状を有する筐体の内部に、前記第2の基板保持部材、電池、前記第1の基板保持部材の順で収納する工程(c)とを含むことを特徴とする。
上記カプセル型医療装置の製造方法は、前記工程(a)の前に、前記フレキシブル基板の前記第1の基板保持部材の一端側に配設される領域に、前記工程(c)において収納した際に弾性変形して前記電池と接触する電池切片を取り付ける工程を更に含み、前記工程(c)は、前記第2の筐体部材により、前記筒部に挿入された前記第1の基板保持部材を覆うと共に、前記第2の筐体部材を、前記電池切片を弾性圧縮した状態で前記第1の筐体部材に嵌め込むことを特徴とする。
上記カプセル型医療装置の製造方法は、前記工程(c)の前に、前記筐体に収納した際に前記第1の基板保持部材と対向する側の前記第2の基板保持部材の端部に、前記電池を取り付ける工程をさらに含むことを特徴とする。
上記カプセル型医療装置の製造方法において、前記工程(c)は、前記電池と前記第1の基板保持部材との間に、前記電池とは異なる第2の電池であって、一方の端面に弾性変形を生じない電池切片が取り付けられた第2の電池を、前記弾性変形を生じない電池切片を第1の電池側に向けて挿入することを特徴とする。
本発明によれば、第1の基板を保持させた第1の基板保持部材と、第2の基板を保持させた第2の基板保持部材との間に電池を挟み、この状態で第1の基板保持部材と第2の保持部材と電池とを筐体内に収納するので、容易にカプセル型医療装置を組み立てることができ、且つ、組み立てに要する時間を従来よりも短縮することが可能となる。
図1は、本発明の一実施の形態に係るカプセル型医療装置の構成を示す断面図である。 図2は、図1に示すカプセル型医療装置が備える機能部の外観を示す平面図である。 図3は、図1に示すカプセル型医療装置が備える機能部の構成を示す機能ブロック図である。 図4Aは、図1に示すドーム部を開口側から見た平面図である。 図4Bは、図4AのA−A断面図である。 図5Aは、図1に示すケース部を開口側から見た平面図である。 図5Bは、図5AのB−B断面図である。 図6Aは、図5AのC−C断面図である。 図6Bは、ケース部を図6Aに示すD−D線を切断面としてカットした場合の断面図である。 図7は、図1に示す第1ブロック部を示す斜視図である。 図8は、図7に示すスペーサを構成する第1スペーサ分割体を示す斜視図である。 図9は、図7に示すスペーサを構成する第2スペーサ分割体を示す斜視図である。 図10は、図7のE−E断面図である。 図11は、図10に示す第3レンズを示す斜視図である。 図12Aは、図10に示すレンズ枠を撮像素子側から見た斜視図である。 図12Bは、図10に示すレンズ枠を光が入射する側から見た斜視図である。 図13は、図10に示す対物レンズユニットの組み立て方法を示すフローチャートである。 図14は、位置合わせされた第3レンズ及びレンズ枠を示す平面図である。 図15は、図1に示す負極接点バネを示す平面図である。 図16は、図15のF−F断面図である。 図17は、図7に示す第1ブロック部の組み立て方法を示すフローチャートである。 図18は、図1に示す第1電池部組の外観を示す斜視図である。 図19は、図18に示す正極接点部材の構造を示す斜視図である。 図20は、図18に示す第1電池部組の作製方法を説明する図である。 図21は、図1に示す第2電池部組の外観を示す斜視図である。 図22は、一般の円盤型電池の負極面側の構造を説明する図である。 図23は、図21に示す絶縁シートの構造を示す斜視図である。 図24は、図21に示す第2電池部組の作製方法を説明する図である。 図25は、図1に示す第2ブロック部の外観を示す上面図である。 図26は、図25のG−G断面図である。 図27は、第1スペーサ分割体及び第2スペーサ分割体を分離させた状態で示す図である。 図28は、第1スペーサ分割体及び第2スペーサ分割体を嵌合させた状態で示す図である。 図29は、正極接点部材係合部を示す拡大斜視図である。 図30は、図26のH−H線を切断面としてスペーサをカットした場合の断面図である。 図31は、正極接点部材位置規制部を示す拡大斜視図である。 図32は、第2ブロック部への第1電極部組の取り付け方法を説明する図である。 図33は、図1に示すカプセル型医療装置の組み立て方法を示すフローチャートである。 図34Aは、第2ブロック部及び第1電池部組をケース部に挿入するステップを示す図である。 図34Bは、第2電池部組をケース部に挿入するステップを示す図である。 図34Cは、第1ブロック部をケース部に挿入するステップを示す図である。 図34Dは、ドーム部を第1ブロック部に被せるステップを示す図である。 図34Eは、完成したカプセル型医療装置を示す図である。 図35は、図1に示すカプセル型医療装置の動作を示すフローチャートである。 図36は、変形例1における照明基板の形状を示す上面図である。 図37は、変形例2における照明基板の形状を示す上面図である。 図38は、変形例3における照明基板及びレンズ枠の外形を示す断面図である。 図39は、変形例4における照明基板及びレンズ枠の外形を示す斜視図である。 図40は、変形例5におけるスペーサの形状及び負極接点バネが実装された基板部分を示す斜視図である。 図41は、フレキシブル基板の折り曲げ部を例示する一部断面図である。 図42は、変形例6におけるフレキシブル基板の作製例を示す正面図である。 図43は、変形例6におけるフレキシブル基板の別の作製例を示す断面図である。 図44は、変形例6におけるフレキシブル基板のさらに別の作製例を示す断面図である。 図45は、変形例6におけるフレキシブル基板のさらに別の作製例を示す上面図である。
以下、本発明の実施の形態に係るカプセル型医療装置について、図面を参照しながら説明する。なお、これら実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、各図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。図面は模式的なものであり、各部の寸法の関係や比率は、現実と異なることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる。
(実施の形態)
図1は、本発明の一実施の形態に係るカプセル型医療装置の構成を示す断面図である。図1に示すように、カプセル型医療装置1は、半球状を有するドーム部10及び筒部を有する有底のケース部20からなるカプセル形状の筐体2と、スペーサ300に各種機能部が組み付けられた第1ブロック部3と、電池部4と、スペーサ500に各種機能部が組み付けられた第2ブロック部5とを備える。第1ブロック部3に組み付けられた機能部と、第2ブロック部5に組み付けられた機能部とは、フレキシブル基板6によって電気的に接続される。第2ブロック部5、電池部4、及び第1ブロック部3は、この順にケース部20内に収納され、ケース部20と係合して蓋となるドーム部10により、筐体2内に密閉される。
第1ブロック部3は、被検体を照明する照明光を発生する照明部30と、ドーム部10を介して外部から入射した光を集光して撮像素子42の受光部に結像させる対物レンズユニット200と、対物レンズユニット200を介して受光した光を光電変換することにより、画像を表す電気信号を生成する撮像部40と、カプセル型医療装置1の電源のオン/オフ制御等、各種制御を行う制御部50とを備える。このうち、対物レンズユニット200は、入射瞳位置がドーム部10の球心と一致するように設計される。制御部50には、電池部4との間で電気的な導通を確保する負極接点バネ480が設けられている。
電池部4は、電池と接点部材等を一体化した第1電池部組400及び第2電池部組450とを備える。
第2ブロック部5は、撮像部40において生成された電気信号を受け取り、無線信号に重畳して送信する無線通信部60を備える。
図2は、フレキシブル基板6を介して接続された照明部30、撮像部40、制御部50、及び無線通信部60の外観を概略的に示す平面図である。図2(a)は、照明部30が表を向いた状態を示し、図2(b)は、照明部30が裏を向いた状態を示す。また、図3は、これらの機能部の構成を示すブロック図である。
照明部30は、フレキシブル基板6と一体のフレキシブルな照明基板31と、照明基板31に実装された複数の照明素子32とを有する。照明基板31の略中央部には円形状の開口33が形成され、照明素子32は、開口33の周囲に配置される。照明素子32は、例えば、白色の照明光を発生するLEDである。本実施の形態においては、4つの照明素子32が開口33の周囲に均等な間隔で配設される。これらの照明素子32は、直列接続され、後述する照明駆動回路に接続される。
このような照明部30の筐体2内部における位置は、照明基板31の開口33に対物レンズユニット200を挿通させることにより決定される。
撮像部40は、フレキシブル基板6と一体のフレキシブルな撮像基板41と、撮像基板41にフリップチップ実装されたCMOS等の撮像素子42と、撮像素子42に撮像動作を実行させるための回路部43とを有する。撮像基板41の略中央部には、方形状の開口44が形成されている。撮像素子42は、受光面42aを撮像基板41側に向け、受光面42aの周縁部が開口44の周囲と当接するように配設される。これにより、図2(b)に示すように、受光面42aが開口44から露出する。撮像素子42は、開口44を通過した光を受光して光電変換することにより、被写体に対応する画像を表す電気信号を生成する。回路部43は、撮像素子42による撮像動作を制御すると共に該撮像動作と同期して照明駆動部53c(後述)の動作を制御する撮像制御部43aと、撮像素子42により生成された電気信号に所定の信号処理を施して画像信号に変換する信号処理部43bと、カプセル型医療装置1に関する情報(ID情報等)を格納する内部レジスタ43cと、後述する水晶振動子55が発生する振動に基づいてクロック信号を生成する発振回路43dとを含む。なお、撮像素子42と回路部43とは、同じICチップ内に設けられていても良いし、別々のICチップ内にそれぞれ設けられていても良い。
制御部50は、リジッド基板により形成された制御基板51と、制御基板51に実装されたリードスイッチ52、電源IC53、メモリ54、水晶振動子55等の電子部品群50Gとを含む。制御基板51は、半田付けによりフレキシブル基板6と電気的に接続されている。また、制御基板51の端部領域の内、フレキシブル基板6が延出している部分とは異なる領域には、スペーサ300との位置合わせに用いられる耳部51aが、フレキシブル基板6よりも外側に突出するような形状に形成されている。リードスイッチ52は、外部磁界に反応してスイッチ動作を行う。電源IC53は、リードスイッチ52のスイッチ動作に応じて電源の起動/停止を制御する電源制御部53aと、電源制御部53aの制御の下で照明部30や撮像部40に対して電源供給を行う電源部53bと、照明部30を駆動する照明駆動部53cとを含む。メモリ54は、例えばEEPROMであり、動作設定情報等を格納する。また、制御基板51裏側のフレキシブル基板6と一体的に形成された基板部分640には、負極接点バネ480が半田490を用いて実装されている。
無線通信部60は、リジッド基板により形成された無線通信用の基板(以下、無線基板という)61と、無線基板61上に形成された無線信号送信用のアンテナ(以下、送信用アンテナという)62と、無線基板61に実装された無線通信用の電子部品63とを有する。無線基板61は、フレキシブル基板6に半田490によって電気的に接続されている。無線基板61の端部領域の内、フレキシブル基板6が延出している部分とは異なる領域には、スペーサ500との位置合わせに用いられる耳部61aが形成されている。また、本実施の形態においては、生産上のばらつきを抑制するために、無線基板61上にアンテナをパターン形成することにより送信用アンテナ62を実現している。電子部品63は、例えば、撮像部40から出力された画像信号を変調する変調部63aを構成する素子等を含む。無線基板61の裏側のフレキシブル基板面には、第1電池部組400と電気的に接続されるパッド64が設けられている。
次に、筐体2について詳細に説明する。図4Aは、ドーム部10を開口側から見た平面図である。また、図4Bは、図4AのA−A断面図である。
ドーム部10は、半球状のドーム半球部10aと、ドーム半球部10aの外径と同一の外径を有する円筒形状のドーム把持部10bと、ドーム把持部10bよりも外径が小さくなるよう切り欠きが設けられ、ケース部20と嵌合されるドーム円筒部10cとを含む。ドーム半球部10aとドーム把持部10bとの境界には、成形時に生じるパーティングラインを配置しても良い。このようなパーティングラインにより、ドーム半球部10aとドーム把持部10bとの境界を容易に視認することができる。
ドーム半球部10aは、カプセル型医療装置1の長手方向の一方の端部となる部分である。ドーム半球部10aの撮像部40の光学視野範囲に含まれる領域の表面は、鏡面仕上げされている。
ドーム把持部10bは、組み立て等の際に、鏡面仕上げ部分に触れずにドーム半球部10aを把持できるように設けられている。
ドーム円筒部10cの外径は、後述するケース嵌合部20cの内径と略等しい。また、ドーム把持部10bの端面10dは、ドーム円筒部10cをケース部20に嵌合した際にケース部20の端面(ケース端部20g)が当て付けられる。このような端面10dを設けることにより、ドーム部10とケース部20との長手方向における正確な位置合わせを行うことができる。
図4Aに示すように、ドーム円筒部10cの外周面には、ケース部20に対するドーム円筒部10cの回転を規制するために、外側に突出した回転規制部10eが形成されている。
また、ドーム部10の内周側には、第1ブロック部3等を筐体2の内部に組み付けた際の位置決めを行う内壁リブ10fが形成されている。
このようなドーム部10は、照明部30によって照射される可視光等の照明光に対して透明で、且つ、生体適合性を有する材料(例えば、ポリカーボネート、アクリル、シクロオレフィンポリマー等の樹脂材料)を用いて、射出成形により形成される。
図5Aは、ケース部20を開口側から見た平面図である。また、図5Bは、図5AのB−B断面図である。
ケース部20は、半球形状のケース半球部20aと、ケース半球部20aの外径と同一の外径を有する円筒形状のケース円筒部20bとを含む。ケース半球部20aは、カプセル型医療装置1の長手方向の他方の端部となる部分である。
ケース円筒部20bの開口側の端部には、ドーム円筒部10cが嵌合されるケース嵌合部20cが設けられている。ケース嵌合部20cの内径は、それ以外のケース円筒部20bの部分の内径よりも大きくなっている。このように、ケース嵌合部20cの肉厚を他の部分よりも薄くすることにより、ドーム円筒部10cを嵌合させた際に、ドーム円筒部10cとケース嵌合部20cとを合わせた厚さを、ケース円筒部20bの他の部分と同程度にすることができ、ケース嵌合部20cの領域においても、十分な内部空間を確保することが可能となる。
ケース部20の内壁には、ケース溝部20dが形成されている。ケース溝部20dは、第1ブロック部3等を筐体2の内部に収納した際に、フレキシブル基板6を配設する空間を確保すると共に、ドーム部10を嵌合させる際に、ドーム円筒部10cに設けられた回転規制部10eを係合させるために設けられる。図5Aに示すように、ケース溝部20dの長手方向と直交する断面は、溝の底部側(開口側から見て外周側)の幅が狭い略台形状をなしている。このような形状とするのは、ケース部20を射出成形する際における急激な肉厚の変化を抑制して、成形性を損なわないようにするためである。
ケース半球部20aの内側の複数箇所には、第2ブロック部5等を筐体2内部に収納した際の位置決めを行うために、内周側に突出したケース内壁リブ20eが形成されている。なお、図5Aにおいて、ケース内壁リブ20eは4箇所に設けられているが、ケース内壁リブ20eの数や大きさはこれに限定されない。例えば、ケース部20の内周全体に渡って連続するリング状のケース内壁リブを、1つだけ形成しても良い。
図6Aは、図5AのC−C断面図であり、図6Bは、図6Aに示すD−D線を切断面としてケース部20をカットした場合の断面図である。図6A及び図6Bに示すように、ケース円筒部20bの外周側には、筐体2の向きを判別するために、外周の一部を平面状にカットした平面部(所謂、Dカット)20fが形成されている。平面部20fは、ケース円筒部20bの長手方向の一部の領域(例えば、ケース半球部20a側端部)に設けられている。平面部20fの周方向における位置は特に限定されないが、ケース円筒部20bの厚みをある程度確保するため、ケース溝部20dの位置とはずらしておくことが好ましい。本実施の形態においては、ケース溝部20dに対して周方向に90度ずれた位置に平面部20fを設ける。このような平面部20fに対して、筐体2に収納される内蔵物の向きを決定しておくことにより、筐体2の外観から内蔵物の向きを判別することが可能となる。なお、図6A及び図6Bにおいては、対向する2ヶ所に平面部20fを設けているが、1箇所であっても良い。
このようなケース部20は、不透明な有色であっても良く、生体適合性を有する材料(例えば、ポリサルホン、ポリカーボネート等の樹脂材料)を用いて、射出成形により形成される。
このような筐体2は、ドーム円筒部10cの外周側とケース嵌合部20cの内周側との間に配置された接着剤7により、水密に封止されている(図1参照)。
次に、第1ブロック部3について詳細に説明する。図7は、第1ブロック部3の外観を示す斜視図である。なお、図7において、図の上側がドーム部10の方向である。
図7に示すように、スペーサ300は、全体として円筒形状の外形を有しており、円筒形状の中心軸を通る平面によって2分割された一対の分割体(第1スペーサ分割体310及び第2スペーサ分割体320)により構成されている。第1スペーサ分割体310及び第2スペーサ分割体320は、対物レンズユニット200、照明部30、撮像部40、及び制御部50を互いの間に挟み込んで保持する。
ドーム嵌合部300aは、ドーム部10に挟持されてドーム円筒部10cの内壁と嵌合する部分である。ドーム嵌合部300aの外径は、ドーム円筒部10cの内径と略等しく、スペーサ300の上端部300bがドーム部10の内壁リブ10fに当接可能に挿入されるように決定される。
スペーサ300の上端部300bは、照明基板31の受け面となっている。この上端部300bから突出した対物レンズユニット200の部分を開口33に挿通させることにより、照明基板31が配設される。
図8は、第1スペーサ分割体310を示す斜視図である。第1スペーサ分割体310には、対物レンズユニット200を側方から支持するためのレンズ枠係合部310aが、円弧上の2ヶ所に形成されている。これらのレンズ枠係合部310aの断面は、コの字形状を有している。また、これらのレンズ枠係合部310aの間には、対物レンズユニット200の回転方向における位置ズレを規制するためのレンズ枠回転規制部310bが設けられている。
また、第1スペーサ分割体310には、制御基板51を側方から挟み込む基板係合部310cが形成されている。この基板係合部310cには、制御基板51の耳部51aと係合して、制御基板51の回転方向の位置ズレを規制するための基板回転規制部310dが設けられている。
第1スペーサ分割体310の外周部には、フレキシブル基板受け部(以下、「フレキ受け部」と略す)300cが形成されている。フレキ受け部300cは、撮像基板41から制御基板51側に延出するフレキシブル基板6を、第1スペーサ分割体310と第2スペーサ分割体320とで挟んでしまうことなく、スペーサ300の外側に一旦逃がして配置するための部分である。このようにフレキシブル基板6をスペーサ300の外側に逃がすことにより、フレキシブル基板6の折り曲げ量を少なくして、フレキシブル基板6に対するダメージを低減している。フレキ受け部300cのフレキシブル基板6と接する稜線には、R面取りが形成されている。なお、このようなフレキ受け部300cは、第1スペーサ分割体310か、第2スペーサ分割体320のいずれか一方に設ければ良い。
第1スペーサ分割体310は、第2スペーサ分割体320と一体化するための嵌合部として、ボス310e及び嵌合孔310fを有している。
図9は、第2スペーサ分割体320を示す斜視図である。第2スペーサ分割体320には、対物レンズユニット200を側方から支持するためのレンズ枠係合部320aが、円弧上の2ヶ所に形成されている。これらのレンズ枠係合部320aの断面は、コの字形状を有している。また、これらのレンズ枠係合部320aの間には、対物レンズユニット200の回転方向における位置ズレを規制するためのレンズ枠回転規制部320bが設けられている。
また、第2スペーサ分割体320には、制御基板51を側方から挟み込む基板係合部320cが形成されている。この基板係合部320cには、制御基板51の耳部51aと係合して、制御基板51の回転方向の位置ズレを規制するための基板回転規制部320dが設けられている。
さらに、第2スペーサ分割体320は、第1スペーサ分割体310のボス310eと対向する位置に形成された嵌合孔320fと、嵌合孔310fと対向する位置に形成されたボス320eとを有している。
このような第1及び第2スペーサ分割体310、320は、例えばポリカーボネート、ABS樹脂、ポリアセタール(POM)、変性ポリフェニレンエーテル(PPE)(変性PPO)等の樹脂材料を用いた射出成形により形成される。特に、変性PPOは、他の樹脂と比較して軽量且つ機械的強度が強いので、組み付け状態でクラックが発生しにくい等の利点がある。
次に、対物レンズユニット200について詳細に説明する。図10は、図7のE−E断面の一部を示す図である。
対物レンズユニット200は、第1〜第3レンズ201〜203と、絞り204と、これらの光学部品を位置決めして保持するレンズ枠205とを有する。
対物レンズユニット200は、第3レンズ203に設けられた撮像素子突き当て部203fにより、撮像素子42の受光面42aに対して位置決めされている。対物レンズユニット200と撮像基板41とは、接着剤207によって互いに固定されている。また、この接着剤207により、対物レンズユニット200内の光学系が封止される。
対物レンズユニット200のレンズ枠205には、対物レンズユニット200をスペーサ300のレンズ枠係合部310aおよび320aに挟持させるためのスペーサ嵌合部205gが設けられている。
第1〜第3レンズ201〜203は、例えば、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリカーボネート、アクリル等の樹脂を用いて射出成形により形成された透明レンズであり、それぞれの光軸が互いに一致するように配置される。
図10に示すように、第1レンズ201は、互いに対向する第1レンズ面201a及び第2レンズ面201bを有する凹レンズであり、第1レンズ面201aを光の入射方向に向けて配置されている。第1レンズ201の第1レンズ面201a側周縁部(レンズ面の外側)には、レンズ枠突き当て部201cが、光軸に直交するように設けられている。また、第1レンズ201の外周側面の一部は、光軸と同軸の円筒形に成形されたレンズ枠嵌合部201dとなっている。第1レンズ201の第2レンズ面201b側端面の周縁部には、絞り204と当接する絞り受け部201eが、光軸に直交するように設けられている。
第2レンズ202は、互いに対向する第1レンズ面202a及び第2レンズ面202bを有する凹レンズであり、第1レンズ面202aを第1レンズ201側に向けて配置されている。第2レンズ202の第1レンズ面202a側端面の周縁部には、絞り204と当接する絞り受け面202cが、光軸に直交し、且つ第1レンズ面202aよりも突出するように設けられている。また、第2レンズ202の外周側面の一部は、光軸と同軸の円筒形に成形されたレンズ枠嵌合部202dとなっている。このレンズ枠嵌合部202dの径は、レンズ枠嵌合部201dの径よりも大きくなっている。第2レンズ202の第2レンズ面202b側端面の周縁部には、第3レンズ203と当接するレンズ受け部202eが、光軸に直交するように設けられている。
第3レンズ203は、互いに対向する第1レンズ面203a及び第2レンズ面203bを有する凸レンズであり、第1レンズ面203aを第2レンズ202側に向けて配置されている。第3レンズ203の第1レンズ面203a側端面の周縁部には、第2レンズ202と当接するレンズ突き当て部203cが、光軸と直交し、且つ第1レンズ面203aよりも突出するように設けられている。また、第3レンズの外周側面の一部は、光軸と同軸の円筒形に成形されたレンズ枠嵌合部203dとなっている。このレンズ枠嵌合部203dの径は、レンズ枠嵌合部202dの径よりも大きくなっている。
図11は、第3レンズ203を第2レンズ面203b側から見た斜視図である。第2レンズ面203b側の底面203eの周縁部には、複数の撮像素子突き当て部203fが設けられている。撮像素子突き当て部203fの数及び配置は、撮像基板41の開口44及び撮像素子42の受光面42aの大きさ及び形状に応じて決定すれば良く、本実施の形態においては、開口44の4つの頂点の内側端部に対応する4箇所に、撮像素子突き当て部203fを設けている。
これらの撮像素子突き当て部203fは、円柱形状を有し、撮像素子42と当接する4つの突き当て面203gが光軸と直交する同一面に含まれるように形成されている。
第3レンズ203の底面203e側の側面領域203h(レンズ枠嵌合部203dにかからない領域)には、撮像素子突き当て部203fの向きを判別するための位置合わせ目印部203iが形成されている。位置合わせ目印部203iは、第3レンズ203を射出成形した際のゲートカット残りで代用することができる。
再び図10を参照すると、絞り204は、光学系の明るさ及び焦点深度を決定するために配設される。絞り204としては、例えばリン青銅等の金属を薄い板状に成形し、打ち抜きやエッチング等で加工した黒色の金属絞りや、ポリエステル等の樹脂シートを抜き打ち加工した黒色の樹脂絞り等が用いられる。絞り204は、第2レンズ202のレンズ枠嵌合部202dと略等しい外径を有し、中心部には、外周と同軸の円形状の開口204aが形成されたドーナツ形状を有する。
図12Aは、レンズ枠205を撮像素子側から見た斜視図であり、図12Bは、光が入射する側から見た斜視図である。
レンズ枠205は、第1〜第3レンズ201〜203及び絞り204の光軸を一致させ、且つ、各レンズ面の間隔を規定して保持するために設けられる。レンズ枠205は、例えば、ポリカーボネート(PC)等の樹脂を用いた射出成形や、SUS又は黄銅等の金属等を用いた切削加工により作製される。レンズ枠205の色は、遮光のため、黒色とすることが好ましい。
レンズ枠205は、両端が開口した筒状構造を有する枠体であり、組み付け時に第1〜第3レンズ201〜203及び絞り204を挿入する挿入用開口206aと、撮像時に照明光を入射させる入射光用開口206bとが設けられている。
レンズ枠205の入射光用開口206b側端部近傍の内壁には、第1レンズ201のレンズ枠嵌合部201dと径が略等しく、且つ同軸のレンズ嵌合部205aが形成されている。また、レンズ嵌合部205aの外周側には、レンズ枠突き当て部201cと当接するレンズ受け部205bが、光軸と直交するように形成されている。
図12Aの向きで、レンズ受け部205b上方の内壁側面は、第2レンズ202のレンズ枠嵌合部202dと径が略等しく、且つ同軸のレンズ嵌合部205cとなっている。また、レンズ嵌合部205c上方の内壁側面は、第3レンズ203のレンズ枠嵌合部203dと径が略等しく、且つ同軸のレンズ嵌合部205dとなっている。さらに、レンズ嵌合部205dの上方には、レンズ嵌合部205dよりも径が大きいギャップ形成部205eが設けられている。このギャップ形成部205eにより、第3レンズ203を嵌め込んだ際に、第3レンズ203の側面203hとレンズ枠205との間に、位置合わせ目印部203i(図11)を収容可能なギャップが形成されている。
レンズ枠205の挿入用開口206a側端面の開口の外側には、位置合わせ目印部205fが形成されている。また、挿入用開口206a側端部付近には、レンズ枠205をスペーサ300に保持させるためのスペーサ嵌合部205gが形成されている。
挿入用開口206a側端面の開口周囲には、外側に向かってスペーサ嵌合部205g側に傾斜する傾斜部205hが設けられている。この傾斜部205hにより、レンズ枠205と撮像基板41との間に接着剤207を配置する空間が確保される。
図12Bに示すように、レンズ枠205は、入射光用開口206b側から挿入用開口206aに向かって広がるテーパー状の照明基板導入部205iと、照明基板導入部205iの下端と同径の円筒部205jとを含む。照明基板導入部205iは、照明基板31に形成された開口31aに挿通される部分であり、外形を若干テーパー状にすることにより挿通し易くしている。照明基板導入部205iの下端の径は、レンズ枠205に対する照明基板31の位置決めのため、開口31aと略同径となっている。一方、円筒部205jは、スペーサ300と嵌合する部分である。
スペーサ嵌合部205g上の円筒部205jの側面には、スペーサ300のレンズ枠回転規制部310b及び320bと係合して、スペーサ300に対するレンズ枠205の位置ズレを規制するスペーサ回転規制部205kが設けられている。
次に、対物レンズユニット200の組み立て方法について、図13を参照しながら説明する。まず、ステップS21において、挿入用開口206aが上向きとなるように(図12Aの向き)、レンズ枠205を安定した場所に設置する。
続くステップS22において、第1レンズ201を挿入用開口206aから、第1レンズ面201aを下方に向けた状態で挿入し、レンズ枠嵌合部201dをレンズ嵌合部205aに嵌合させると共に、レンズ枠突き当て部201cをレンズ受け部205bに当接させる。これにより、第1レンズ201の径方向及び軸方向における位置合わせは完了する。
続くステップS23において、絞り204を挿入用開口206aから挿入して、外周をレンズ嵌合部205aに嵌合させると共に、一方の端面を第1レンズ201の絞り受け部201eに当接させる。これにより、絞り204の周方向及び軸方向における位置合わせは完了する。
続くステップS24において、第2レンズ202を挿入用開口206aから、第1レンズ面202aを下方に向けた状態で挿入し、レンズ枠嵌合部202dをレンズ嵌合部205aに嵌合させると共に、絞り受け面202cを絞り204に当接させる。これにより、第2レンズ202の周方向及び軸方向における位置合わせは完了する。
続くステップS25において、第3レンズ203のレンズ枠嵌合部203dの全周に熱硬化型又はUV硬化型等の接着剤を塗布した上で、図14に示すように、第3レンズ203の位置合わせ目印部203iとレンズ枠205の位置合わせ目印部205fとが対面するように、目視又は顕微鏡下で第3レンズ203を回転調整する。この調整により、レンズ枠205に対する4つの撮像素子付き当て部203fの位置が決定される。
さらに、ステップS26において、第3レンズ203を挿入用開口206aから、第1レンズ面203aを下方に向けた状態で挿入する。そして、レンズ枠嵌合部203dをレンズ嵌合部205dに嵌合させると共に、レンズ突き当て部203cを第2レンズ202のレンズ受け部202eに当接させる。これにより、第3レンズ203の周方向及び軸方向における位置合わせは完了する。
ステップS27において、第3レンズ203のレンズ枠嵌合部203dに塗布した接着剤を硬化させることにより、レンズ枠205の内部を封止する。これにより、対物レンズユニット200が完成する。
次に、制御基板51の裏側のフレキシブルな基板部分640に配置される負極接点バネ480について、図15を参照しながら説明する。図15は、負極接点バネ480を示す平面図である。
負極接点バネ480は、筐体2内に収納された状態では弾性圧縮されており、制御基板51と第2電池部組450とを電気的に接続すると共に、筐体2内部の公差を吸収して、筐体2内の内蔵物を当該負極接点バネ480を境として両方向に付勢する。
負極接点バネ480は、対向する第2電池部組450(図1参照)を付勢しつつ導通を維持する3つのバネ部481と、3つの突出部482と、中央平面部483と、外周部に設けられた切り欠き部484とを有する。
バネ部481は、中央平面部483の周囲に、中央平面部483の中心に対して互いに120°の回転対称をなす位置に配置される。このように、中央平面部483の中心に対して回転対称である3点で電池453を支持することにより、電池453を負極接点バネ480上に安定した状態で配置することができる。
バネ部481のバネ荷重(押し付け荷重)は、電池453に対する接触抵抗が500mΩ以下となるように設定される。また、バネ部481の高さ(変位)は、筐体2内の内蔵物の軸方向におけるバラツキを吸収するように設定される。なお、押し付け荷重は、この軸方向におけるバラツキの範囲で、上記接触抵抗の範囲となる力を発生できるように設定される。
図16は、図15のF−F断面図である。図16に示すように、バネ部481は、位置P1、P2、P3の3箇所で折り曲げられる。これにより、バネ部481のトータルの変位量を稼ぐことができる。また、これにより、バネ部481が曲げられた際に応力が集中する位置を分散することができるので、塑性変形によるバネ特性の劣化を抑制することが可能となる。
突出部482は、中央平面部483の中心に対して互いに120°の回転対称をなすように、バネ部481と位置をずらして配置される。突出部482は、バネ部481の折り曲げ方向と同じ方向(図15においては、紙面の手前側)に突出するように設けられる。これにより、バネ部481が所定の高さよりも深く折り曲げられることが防止されるので、塑性変形によるバネ特性の劣化を、より確実に防止することが可能となる。
中央平面部483は、負極接点バネ480を自動実装する際のバネ吸着面として用いられる。中央平面部483のサイズは、例えば、直径約4.5mm以上であることが好ましい。このサイズは、負極接点バネ480を吸着可能な吸着部の形状により決定される。
切り欠き部484は、負極接点バネ480の外周に所定の間隔で設けられる。切り欠き部484の形状は、例えばR0.25mmである。この形状は、負極接点バネ480を実装する際の半田付けのランド形状に応じて決定される。
このような負極接点バネ480は、SUS(例えば、SUS304CSP)やリン青銅(例えば、C5210P)等のバネ特性を有する金属薄板を用いたプレス成形加工により成形され、例えば厚さ5μm程度のNi−Pめっきによる下地処理、及び、厚さ0.5μm程度のAu−Coめっきによる表面処理を施すことにより作製される。さらに、負極接点バネ480は、外周部に設けられた切り欠き部484において、例えば90°間隔で4箇所半田付けすることにより、制御基板51の裏側のフレキシブル基板6の部分に固定及び導通される。
次に、第1ブロック部3の組み立て方法について、図17を参照しながら説明する。
まず、ステップS31において、対物レンズユニット200に撮像基板41を取り付ける。具体的には、まず、レンズ枠205の位置合わせ目印部205f(図14)を参照しながら、撮像素子突き当て部203fを、撮像基板41の開口44を介して撮像素子42の受光面42aに突き当てる。その後、撮像基板41と対物レンズユニット200とを、UV硬化型等の接着剤等を用いて仮固定する。
ステップS32において、レンズ枠205の傾斜部205hと撮像基板41との間に、UV硬化型等の接着剤207を配置して硬化させる。それにより、撮像素子42の受光面42aを含む空間を封止し、ゴミや湿気等の侵入に起因する光学特性の低下を抑制する。
ステップS33において、第1スペーサ分割体310に対物レンズユニット200を取り付ける。具体的には、レンズ枠205のスペーサ回転規制部205kを第1スペーサ分割体310のレンズ枠回転規制部310bに係合させた状態で、スペーサ嵌合部205gをレンズ枠係合部310aに側方から係合させる。このとき、撮像基板41から制御基板51に向けて延出するフレキシブル基板6が、フレキ受け部300cの側を向くようにする。
ステップS34において、第1スペーサ分割体310に制御基板51を取り付ける。具体的には、制御基板51の耳部51aを基板回転規制部310dに係合させ、制御基板51を基板係合部310cに側方から差し込む。
ステップS35において、第2スペーサ分割体320を第1スペーサ分割体310に取り付ける。即ち、第1スペーサ分割体310に対し、撮像基板41及び制御基板51を側方から挟み込むようにして、第2スペーサ分割体320を係合させる。そして、第1スペーサ分割体310のボス310eと第2スペーサ分割体320の嵌合孔320fとを嵌合させると共に、第2スペーサ分割体320のボス320eと第1スペーサ分割体310の嵌合孔310fとを嵌合させる。このときスペーサ300に対するレンズ枠205の軸方向における位置を決定するため、レンズ枠係合部310a及びレンズ枠係合部320aと、スペーサ嵌合部205gとを、しまり嵌めで固定すると良い。
ステップS36において、照明基板31の開口31aにレンズ枠205の照明基板導入部205iを挿通させて仮固定する。ここで、撮像基板41から延出するフレキシブル基板6に接続された照明基板31は、ドーム部10が取り付けられることにより、スペーサ300に対する位置が固定される。そのため、この段階では、フレキシブル基板6の復元力により、照明基板31の位置は完全には定まらない。そこで、本実施の形態においては、撮像基板41と照明基板31との間のフレキシブル基板6の長さ、照明基板導入部205iの径、及び、開口31aの径を適切に調節して、照明基板導入部205iからの照明基板31の抜けを防いでいる。具体的には、撮像基板41と照明基板31との間のフレキシブル基板6の長さが長くなり過ぎないようにして、フレキシブル基板6の復元力が照明基板31に対して斜め上方の向きに働くようにする。それにより、開口31aの内周が照明基板導入部205iに引っ掛かるようになるので、照明基板31の照明基板導入部205iからの抜けを防ぐことができる。
次に、電池部4について詳細に説明する。
図18は、第1電池部組400の外観を示す斜視図である。第1電池部組400は、円盤型(ボタン型)を有する電池402と、電池402の正極面と接して導通を得るための正極接点部材401と、電池402と正極接点部材401とを一体化させる締結部材403とからなる。
図19は、正極接点部材401の構造を示す斜視図である。
正極接点部材401は、例えば厚さが0.1mm程度のバネ特性を有する金属部材である。正極接点部材401の外周部の対向する2ヶ所には、スペーサ500を保持する際に用いられるスペーサ係合部401aが、相対する向きとなるように設けられている。
正極接点部材401の底面の中央部付近には、無線基板61を押圧すると共に、電池402と無線基板61とを電気的に接続するための基板接点部401bが設けられている。基板接点部401bは、筐体に組み付けられたときに無線基板61側に突出して延びる舌片をなし、組み付け時に無線基板61を押圧するバネ特性を有する。
正極接点部材401の外周部には、正極接点部材401の底面を基準として90°立ち上がるように折り曲げられた3つのL字曲げ部401cが設けられている。これらのL字曲げ部401cの内の1つは、基板接点部401bと対向する位置に設けられている。また、L字曲げ部401cの他の2つは、基板接点部401bを挟んで互いに面対称となる位置に設けられている。
正極接点部材401の底面の複数箇所(図19においては3箇所)には、電池402との接触面に向かって突出する凸部401dが形成されている。この凸部401dにより、正極接点部材401と電池402との間の導通が確保される。
このような正極接点部材401は、SUS(例えば、SUS304CSP)やリン青銅(例えば、C5210P)等のバネ特性を有する金属薄板を用いたプレス成形加工により成形され、さらに、例えば厚さ3μm程度のNi−Pめっきによる下地処理、及び、厚さ0.5μm程度のAu−Coめっきによる表面処理を施すことにより作製される。
締結部材403は、加熱することにより収縮するPET、PVC等の熱収縮チューブからなる。具体的には、電池402への熱的影響を抑制するため、80℃程度の低温の短時間の加熱により収縮される材料を用いることが好ましい。また、第1電池部組400の径の増加を抑制するため、収縮後の肉厚が0.05mm〜0.1mm程度となる材料を用いることが好ましい。
次に、第1電池部組400の作製方法を説明する。まず、図20に示すように、電池402の正極面側に正極接点部材401を、凸部401dが電池402側に突出する向きとなるように配置する。そして、正極接点部材401の周縁部及び電池402の側面の一部を覆うように、締結部材403を被せる。このとき、正極接点部材401の形状に合わせて、締結部材403に予め切り込み等を入れておいても良い。また、少なくとも3箇所においては、正極接点部材401の周縁部から電池402の側面にかけて締結部材403が連続するように、締結部材403を配置すると良い。この状態で、締結部材403を加熱して収縮させることにより、電池402及び正極接点部材401を一体化させる。それにより、図18に示す第1電池部組400が完成する。
図21は、第2電池部組450の外観を示す斜視図である。第2電池部組450は、円盤型(ボタン型)を有する電池453と、組み付け時に第1電池部組400の電池402におけるショートを防止するための絶縁シート451と、電池453と第1電池部組400との接点を取る接点板452と、これらの電池453、絶縁シート451、及び接点板452を一体化させる締結部材454とからなる。
ここで、図22に示すように、一般的に、円盤型を有する電池460の負極面側は、反対側の正極面から延在する電池正極缶461と、内側の負極462とが、セパレータ463によって分離されている構造を有する。そのため、図1に示すように、第1電池部組400の負極側(電池402の負極面)と第2電池部組450の正極側(電池453の正極面)とを対向させて配置する場合、対向する面を剥き出しのままにしておくと、電池402の電池正極缶と負極とが、電池453の正極面を介して導通し、ショートしてしまうおそれがある。そこで、本実施の形態においては、電池453の正極面側に絶縁シート451を配置することにより、ショートの発生を防止している。
図23は、絶縁シート451を示す斜視図である。絶縁シート451は、電池453の外径と同程度の外径を有する円形部451aと、そこから外周側に延出する所定数(例えば4つ)の延出部451bとを有する。絶縁シート451の略中央部には、接点板452の凸部452aを露出させる開口部451cが形成されており、絶縁シート451は、この開口部451c以外の領域で、電池453の正極面を覆っている。
延出部451bは、円形部451aの外周に所定の間隔(例えば90°)で設けられている。これらの延出部451bは、電池453の側面と締結部材454との間に挟み込まれ、接点板452を電池453に対し包み込むように保持する。
各延出部451bの端部は、先端が広がったヘラ形状を有する。これにより、電池453の側面と締結部材454との間に挟み込まれる部分の面積が広くなるので、絶縁シート451が安定的に保持される。このヘラ形状の部分には、45°程度傾斜した傾斜部451dを設けると良い。それにより、締結部材454を電池453に被せる際、延出部451bに折り曲げ等を生じさせることなく、電池453の側面に沿うように延出部451bを配置することができる。
このような絶縁シート451は、例えばポリイミドフィルム(例えば、東レ・デュポン株式会社製のカプトン(登録商標)フィルム)を、プレス抜き打ち加工することにより作製される。
接点板452の略中央部には、凸部452aが形成されている。接点板452は、この凸部452aにおいて、第1電池部組400の電池402の負極面と接触して導通を得ると共に、凸部452aの形成面とは反対側の面において、電池453の正極面と接触して導通を得る。この凸部452aの高さは、頂点が絶縁シート451の厚さよりも高くなるように決定される。また、凸部452aの径は、凸部452aの剛性を高めるために、接点板452からの立ち上がり部分においてなるべく小さくすることが好ましい。
このような接点板452は、例えば、薄肉成形が容易なリン青銅(C5191)を用いたプレス成形加工により成形され、さらに、例えば厚さ0.5μm程度のNi−Pめっきによる下地処理、及び、厚さ0.5μm程度のAu−Coめっきによる表面処理を施すことにより作製される。
締結部材454は、締結部材403と同様に、PET、PVC等の熱収縮チューブからなる。この締結部材454は、収縮させた後の状態において、正極面453a側では、絶縁シート451の上面よりも若干下がるように配置して、締結部材454の端部が正極面453aに延在しないようにすると良い。それにより、組み付け後の電池453と電池402との間に締結部材454のための逃げを設ける必要がなくなり、省スペース化を図ることができる。また、締結部材454は、少なくとも、負極面453b側に延在する電池正極缶の部分を覆うように巻き付けると良い。それにより、組み付け等の際に負極面453b側に他の金属部品が接触し、ショートが発生するのを予防することができる。
次に、第2電池部組450の作製方法を説明する。まず、図24に示すように、電池453の正極面453a側に接点板452及び絶縁シート451を順次配置する。そして、電池453の側面を覆うように締結部材454を被せる。このとき、絶縁シート451の延出部451bを電池453の側面に押し付けるようにして締結部材454を被せると良い。それにより、延出部451bに設けられた傾斜部451dが締結部材454の内壁に接触して内壁に沿う形状に曲げられるので、絶縁シート451に予め曲げ癖等をつけておく必要がなくなる。
この状態で、締結部材454を加熱して収縮させることにより、電池453、接点板452、及び絶縁シート451を一体化させる。それにより、図21に示す第2電池部組450が完成する。
次に、第2ブロック部5について詳細に説明する。図25は、第2ブロック部5の外観を、無線通信部60の送信用アンテナ62形成面側から見た上面図である。また、図26は、図25のG−G断面図である。なお、図26においては、第2ブロック部5に取り付けられた第1電池部組400も共に示している。
図25に示すように、スペーサ500は、全体として円筒形状の外形を有しており、円筒形状の中心軸を通る平面によって2分割された一対の分割体(第1スペーサ分割体510及び第2スペーサ分割体520)により構成される。第1スペーサ分割体510及び第2スペーサ分割体520は、無線通信部60を互いの間に挟みこんで保持する。
図27は、第1スペーサ分割体510及び第2スペーサ分割体520を互いに分離させた状態で示す図である。第1スペーサ分割体510には、無線基板61を側方から支持する無線基板係合部510aが、円弧上の2ヶ所に形成されている。この無線基板係合部510aの断面は、無線基板61を挟み込むために、コの字形状を有している。これらの無線基板係合部510aの間には、無線基板61の耳部61aと係合して無線基板61の回転方向の位置ズレを規制するための無線基板回転規制部510bが設けられている。
また、第1スペーサ分割体510は、第2スペーサ分割体520と一体化するための嵌合部として、ボス510c及び嵌合孔510dを有している。
第2スペーサ分割体520には、無線基板61を側方から支持する無線基板係合部520aが、円弧上の2ヶ所に形成されている。この無線基板係合部520aの断面は、無線基板61を挟み込むために、コの字形状を有する。これらの無線基板係合部520aの間には、無線基板61の耳部61aと係合して、無線基板61の回転方向の位置ズレを規制するための無線基板回転規制部520bが設けられている。
また、第2スペーサ分割体520は、第1スペーサ分割体510のボス510cと対向する位置に形成された嵌合孔520dと、嵌合孔510dと対向する位置に形成されたボス520cとを有している。
図28に示すように、スペーサ500の中央部付近には、基板接点用開口500aが設けられている。この基板接点用開口500aは、図26に示すように、第1電池部組400と無線基板61とを電気的に接続する正極接点部材401の基板接点部401bが配置されるスペースである。この基板接点用開口500aにおいて、正極接点部材401から立ち上がる基板接点部401bは、無線基板61裏側のフレキシブル基板6に形成されたパッド64と接触する。これにより、フレキシブル基板6の折り曲げ回数を増やすことなく、無線基板61と電池部4とをある程度離して配設することができる。
ここで、基板接点用開口500aの軸方向の長さ(即ち、無線基板61裏面からスペーサ500の電池部4側端面までの長さ)は、無線通信部60から送信される無線信号の強度や、電池部4の大きさ等に基づいて設計することが好ましい。その理由は、通常、無線信号の放射源の近傍に金属部材を配置すると、無線信号の放射特性が劣化してしまうが、本実施の形態のように、基板接点用開口500aの長さを適切に設計することにより、無線基板61と電池部4とを、所定の無線特性を得るのに必要な距離だけ離しつつ、電気的に接続することが可能となるからである。
また、スペーサ500の円周部の互いに対向する位置には、正極接点部材401に形成された2つのスペーサ係合部401aがそれぞれ固定される2つの正極接点部材係合部500bが形成されている。図29は、正極接点部材係合部500bを示す拡大斜視図である。図29に示すように、正極接点部材係合部500bの形状としては、スペーサ係合部401aを正極接点部材係合部500bに嵌め込み易くするため、面b1を円錐面の一部をなす傾斜面とし、面b2を円筒の側面の一部をなす曲面とし、面b3を傾斜した平面とすると良い。
図30は、スペーサ500を図26のH−H線を切断面としてカットした場合の断面図である。図30に示すように、スペーサ500には、円周の一部を切り欠くことにより形成された正極接点部材位置規制部500cが3箇所に設けられている。
図31は、正極接点部材位置規制部500c近傍を示す拡大斜視図であり、正極接点部材401の嵌め込み前の様子を示している。図31に示すように、正極接点部材位置規制部500cは、正極接点部材401に形成されたL字曲げ部401cと係合する部分である。これにより、スペーサ500に嵌め込んだ際に、スペーサ500に対する正極接点部材401の軸回りの回転が規制される。
スペーサ500の円周部には、フレキ受け部500dが形成されている。フレキ受け部500dは、スペーサ500に保持される無線基板61から延出するフレキシブル基板6を、第1スペーサ分割体510と第2スペーサ分割体520とで挟んでしまうことなく、スペーサ500の外側に一旦逃がして配置するための部分である。このように、フレキシブル基板6をスペーサ500の外側に逃がすことにより、フレキシブル基板6の過剰な折り曲げを抑制してダメージを低減することができる。また、フレキ受け部500dのフレキシブル基板6と接する稜線には、R面取りが形成されている。
フレキ受け部500dの両側の2ヶ所には、円周から外側に突出する回転規制部500eが形成されている。回転規制部500eは、第2ブロック部5がケース部20に収納されたときに、ケース溝部20dと係合する部分であり、ケース溝部20dに合わせて、略三角形状を有する。これにより、第2ブロック部5をケース部20に挿入する際における第2ブロック部5の回転を防止する。
スペーサ500の先端側(ケース部20の半球側に配置される側)の外周には、大きなR面取り部500fが設けられている。それにより、第2ブロック部5をケース部20に挿入した際、R面取り部500fがケース半球部20a内壁のR部分と接触し、ケース部20に対してスペーサ500が自動的にセンタリングされる。
このようなスペーサ500(第1及び第2スペーサ分割体510、520)は、例えばポリカーボネート、ABS樹脂、ポリアセタール(POM)、変性ポリフェニレンエーテル(PPE)(変性PPO)等の樹脂材料を用いた射出成形により形成される。特に、変性PPOは、他の樹脂と比較して軽量且つ機械的強度が強いので、組み付け状態でクラックが発生しにくい等の利点がある。
第2ブロック部5は、次のようにして組み立てられる。まず、電子部品63が実装された無線基板61を第1スペーサ分割体510に取り付ける。このとき、無線基板61の耳部61aを無線基板回転規制部510bに係合させ、無線基板61を無線基板係合部510aに側方から差し込む。また、このとき、無線基板61から延出するフレキシブル基板6がフレキ受け部500dの方に来るようにする。
続いて、第2スペーサ分割体520を、第1スペーサ分割体510との間に無線基板61を挟み込むように、側方から係合させる。そして、第1スペーサ分割体510のボス510cと第2スペーサ分割体520の嵌合孔520dとを嵌合させ、第2スペーサ分割体520のボス520cと第1スペーサ分割体510の嵌合孔510dとを嵌合させる。
次に、第2ブロック部5への第1電池部組400の取り付け方法について説明する。
まず、図32(a)に示すように、第1電池部組400の正極接点部材401に設けられた3つのL字曲げ部401cと、スペーサ500に設けられた3つの正極接点部材位置規制部500cとの目印にして、回転方向における位置を合わせる。
次に、図32(b)に示すように、正極接点部材401のスペーサ係合部401aに正極接点部材係合部500bを近付ける。図32(b)に示すように、正極接点部材係合部500bがスペーサ係合部401aに接触すると、スペーサ係合部401aは、面b1に沿って押し広げられる。更に正極接点部材係合部500bをスペーサ係合部401aに押し付けると、スペーサ係合部401aは、面b2を通過後、自身の弾性力により、面b3に沿って元の形状に戻る(図32(c))。これにより、スペーサ500と第1電池部組400とは、正極接点部材401により保持される。
なお、スペーサ500を押し込む際には、正極接点部材401に対してスペーサ500を平行に維持しながら行うと良い。これにより、3つのL字曲げ部401cの内周に対し、3つの正極接点部材位置規制部500cの外周が、ほぼ同じタイミングで接触するので、スペーサ500が一定の限度以上移動したり傾いたりして、L字曲げ部401cを変形させてしまうのを防止することができるからである。
ここで、正極接点部材係合部500b及び正極接点部材401の形状の関係並びにバネ特性について説明する。スペーサ係合部401aは、正極接点部材係合部500bが接触してきたときに自然に押し広げられ、且つ、正極接点部材係合部500bを更に押し付けたときに、面b3上において復元力が生じるように、径方向において、屈折部頂点a1を面b1の両端の範囲内に配置することが好ましい。
また、正極接点部材401において、2つのスペーサ係合部401aは、スペーサ500を正極接点部材401の底面に押し付ける方向に押圧する一方、基板接点部401bは、この押圧力に反して、無線基板61をスペーサ500側に押し付ける力を発生する。そのため、2つのスペーサ係合部401aによる押圧力の合力が、基板接点部401bによる反力よりも大きくなるように、正極接点部材401におけるバネ特性を設定すると良い。それにより、基板接点部401bを無線基板61に押し付けた状態を維持しつつ、正極接点部材401に対してスペーサ500を保持しておくことができる。
次に、カプセル型医療装置1の製造方法について、図33及び図34A〜図34Eを参照しながら説明する。
まず、スペーサ500の2つの回転規制部500eの間からフレキシブル基板6を延出させ、フレキ受け部500dのR面取りの部分にフレキシブル基板6の折り曲げ部分を沿わせるように配置する(ステップS101)。
続いて、図34Aに示すように、第1電池部組400が取り付けられた第2ブロック部5を、ケース部20に挿入する(ステップS102)。この時、スペーサ500の回転規制部500eを、ケース部20内壁のケース溝部20dに係合させた状態を維持する。
続いて、図34Bに示すように、第1電池部組400の負極面がケース端部20gよりも内側に入った段階で、第1電池部組400の負極面上に第2電池部組450を、その正極面が当接するように載置する(ステップS103)。
第2電池部組450をケース部20内に向けて押し込むことにより、第2電池部組450、第1電池部組400、及び第2ブロック部5を更にケース部20に挿入する(ステップS104)。
図34Cに示すように、第2電池部組450の負極面がケース端部20gよりも内側に入った段階で、第1ブロック部3の軸とケース部20の軸とを合わせ、第1ブロック部5をケース部20に挿入する(ステップS105)。
第1ブロック部3の端部がケース端部20gに至った段階で一旦挿入作業を中断し、ドーム部10のドーム把持部10bをピンセット等により把持して、ドーム円筒部10cの外周面に、熱硬化又はUV硬化の接着剤7を塗布する(ステップS106)。
続いて、回転規制部10eとケース溝部20dとの位置を合わせた上で、図34Dに示すように、ケース端部20gから突出している第1ブロック部3にドーム部10を被せ、ドーム嵌合部300aにドーム円筒部10cを係合させる(ステップS107)。そして、ケース端部20gがドーム部10の端面10dに当て付くまで第1ブロック部3を付勢して挿入する(ステップS108)。
この状態で、ドーム部10がケース部20から浮いて来ないように筐体2の長手方向に荷重を加えながら接着剤7を硬化させる(ステップS109)。それにより、図34Eに示すカプセル型医療装置1が完成する。
次に、カプセル型医療装置1の動作について、図2及び図35を参照しながら説明する。図35は、カプセル型医療装置1の動作を示すフローチャートである。
カプセル型医療装置1に対し、磁石等を用いて外部から磁界が印加されると(ステップS201:Yes)、リードスイッチ52がこの外部磁界に反応してスイッチ動作を行う(ステップS202)。このスイッチ動作が所定の時間以上行われた場合(ステップS203:Yes)、電源制御部53aは、電源部53bを起動させる(ステップS204)。一方、外部磁界が印加されない場合(ステップS201:No)、又は、外部磁界の印加時間が所定の時間よりも短い場合(ステップS203:No)、電源制御部53aは、再び外部磁界がカプセル型医療装置1に印加されるのを待機する。
続いて、撮像制御部43aは、メモリ54に格納されている動作設定情報に基づいて内部レジスタ43cを設定し、撮像素子42を起動させる(ステップS205)。また、撮像制御部43aは、照明部30を発光させる前に、撮像素子42の各センサ画素に蓄積された電荷を放電してリセットする(ステップS206)。
続いて、照明駆動部53cは、照明部30に電源を供給して発光を開始させる(ステップS207)。このとき、照明部30の光量と発光時間とを比例関係にすることにより調光制御を行うためには、照明部30の発光を急峻に立ち上げる必要がある。そのためには、発光前に予め昇圧しておき、発光開始のタイミングで電流を流し始めると良い。
照明部30の発光開始後、撮像制御部43aは所定の時間が経過するのを待機する(ステップS208:No)。そして、所定の時間が経過すると(ステップS208:Yes)、撮像制御部43aは、センサ画素からの電気信号の読み出しを開始する(ステップS209)。ここで、照明部30の発光開始後、所定時間の経過を待つのは、照明部の発光により電圧が一時的に低下するので、電圧が復帰して安定してから信号を読み出すためである。
信号処理部43bは、センサ画素から読み出された電気信号に信号処理を施して画像信号を生成すると共に、関連情報を画像信号に付加する(ステップS210)。具体的な信号処理としては、電気信号のビット数を低減するための非線形化処理が含まれる。また、関連情報には、照明部30の発光時間情報や、内部レジスタ43cに格納されたカプセル型医療装置1のID情報等が含まれる。これらの関連情報は、ノイズ耐性を向上させるため、例えば3回繰り返して付加される。
変調部は、信号処理部43bから出力された画像信号を変調し、送信用アンテナ62を介して無線送信させる(ステップS211)。
電源制御部53aは、電池部4の電圧が所定値以上あるかどうかを確認する(ステップS212)。電圧が所定値以上である場合(ステップS212:Yes)、動作はステップS206に戻る。一方、電圧が所定値未満である場合(ステップS212:No)、電源制御部53aは、電源部53bからの出力を停止させ、電池を定抵抗に接続する(ステップS213)。
以上説明したように、本実施の形態によれば、カプセル型医療装置を構成する部品群をブロック化してカプセルの筐体2に挿入することにより組み立てを行うので、組み立て時に扱う部品点数を低減させることができ、容易且つ短時間で組み立て作業を行うことが可能となる。
また、本実施の形態によれば、対物レンズユニット200において、第1〜第3のレンズ201〜203に互いに突き当たる面を設けると共に、レンズ枠205と嵌合する面を設けるので、各部品をレンズ枠205に順次落とし込んでいくだけで、軸方向及び径方向の両方において部品の位置を決定することが可能となる。従って、対物レンズユニットのピント調整及び軸調整が不要となる。従来のようにレンズ面の間隔等を規定するための部材が不要となり、部品数を低減することができる。また、組み立て作業が簡便になるので、作業中、レンズの損傷やゴミの付着のように、光学性能を低下させる要因を低減させることが可能となる。
さらに、本実施の形態によれば、対物レンズユニット200において、第3レンズ203から延出する撮像素子突き当て部203fを撮像素子42に直接突き当てるため、第3レンズ203と撮像素子42との間の距離を一意に決定することができる。従って、撮像素子42に対するピント調整及び軸合わせ作業が不要となる。また、撮像素子突き当て部203fの外側を接着剤によって封止するので、撮像素子42の受光面を保護するガラス板等の配置が不要となり、部品点数を削減することができると共に、組み立て作業を簡素化することが可能となる。
また、本実施の形態によれば、フレキシブル基板6の折り曲げ箇所の数を低減して耐久性を向上させることが可能となる。
なお、カプセル型医療装置に内蔵される各機能部は、上記実施の形態において説明したものに限定されない。例えば、2つの撮像部がカプセル型の筐体の両側に配置された所謂2眼のカプセル型医療装置としても良い。この場合においても、2つの撮像部をそれぞれブロック化することにより、組み立て作業を容易に行うことが可能となる。
また、カプセル型医療装置に内蔵される電池についても、上記実施の形態において説明した2個に限定されない。例えば、電池を1個とする場合、第2電池部組450を省略して、第1電池部組400のみを用いれば良い。この場合、第1電池部組400は、負極接点バネ480に直接接続される。或いは、第2電池部組450の数を増やすことにより、3つ以上の電池を設けることも可能である。この場合、第1電池部組400と第1ブロック部3との間に、所望の数だけ第2電池部組450を挿入すれば良い。
(変形例1)
次に、フレキシブル基板6と一体的に形成されるフレキシブルな照明基板31の形状の変形例について説明する。
図2に示す照明基板31は、円環の外周の2ヶ所をDカットした形状をなしている。このようにDカットすることにより、照明基板31から延出するフレキシブル基板6を、フレキシブル基板6の根元(照明基板31との接続部分)から折り曲げ易くなる。しかしながら、それにより、ケース部20に照明部30等を収容してドーム部10を被せた際に、ドーム円筒部10cの端面10dに対して照明基板31が接触する面積が小さくなるため、端面10dによって照明基板31を十分に押さえ付けることができなくなる場合がある。その結果、照明基板31が定位置から浮き上がり、各照明素子32の位置に対する規制が不安定になるおそれがある。
そこで、本変形例1においては、例えば、図36に示すように、照明基板610の全体形状を円環状とし、照明基板610から延出するフレキシブル基板の部分(延出部611)の両側の一部を切り込んで、耳部612を形成する。これにより、延出部611を根元から折り曲げ易くなると共に、ドーム円筒部10cの端面10dに対する照明基板610の接触面積が増加する。その結果、ドーム部10を被せた際に、端面10dにより照明基板610を十分に押さえ付けることができるようになり、各照明素子32の位置を安定的に維持することが可能となる。
(変形例2)
次に、照明基板31の形状の別の変形例について説明する。
第1ブロック部3に照明部30を組み付ける際、照明基板31は、開口33に対物レンズユニット200(レンズ枠205)を挿通させた状態で保持されるが、照明基板31自体の位置は固定されていない。このため、第1ブロック部3をケース部20内に挿入してドーム部10を被せる際、作業者が照明基板31を押さえながら作業する必要が生じ、作業性の低下や作業時間の増加を招くおそれがある。
そこで、本変形例2においては、例えば、図37に示すように、照明基板620の全体形状を円環状とし、延出部621の両側に耳部622を設けると共に、円環の内周側に、先端が該内周よりも内径側に突出したベロ部623を設ける。ベロ部623の両側には切り込みが設けられており、これにより、ベロ部623は照明基板620の基板面の直交方向にめくり上がるように変形可能となる。ベロ部623の内径側への突出量は、開口624に挿通されるレンズ枠205の外周にベロ部623が十分に接触できる程度であれば良い。
このような照明基板620をレンズ枠205に被せると、レンズ枠205に沿って変形したベロ部623が元の平面形状に戻ろうとして、レンズ枠205を押さえつける方向に力が働く。それにより生じたベロ部623とレンズ枠205との間に摩擦抵抗により、照明基板620のレンズ枠205からの抜けを抑制することができる。その結果、カプセル型医療装置1の組み立て作業の作業性を向上させ、作業時間を短縮することが可能となる。
なお、ベロ部623による照明基板620の抜け抑制の強さ(即ち、摩擦抵抗の大きさ)は、ベロ部623が開口624の円周から内径側に突出する突出量と、ベロ部623の先端から根元(切り込み部分の端部)までの距離とによって調整することができる。また、ベロ部623を設ける位置は限定されないが、図37に示すように、延出部621の対面側に設けると効率良く照明基板620の位置を規制できて好ましい。さらに、ベロ部623を設ける数は特に限定されず、2つ以上のベロ部を設けても良い。
(変形例3)
変形例2において説明したようなベロ部623が設けられた照明基板620を用いる場合、図38に示すように、レンズ枠205の外周の内、ベロ部623と干渉する位置(即ち、延出部621の対面側の外周)に突起部208を設けても良い。この場合、レンズ枠205からの照明基板620の抜けを確実に防止することが可能となる。
(変形例4)
次に、照明基板31の形状の別の変形例について説明する。
第1ブロック部3に照明部30を組み付ける際、位置決めのため、照明基板31をレンズ枠205に対して両面テープや接着剤等を用いて仮固定する場合がある。しかしながら、このように仮固定を行う場合、接着剤等を用いる分だけ工数が余計にかかってしまう。また、位置決めを誤った際には接着剤等を剥がさなければならず、やり直しが困難であると共に、不良が発生して歩留まりが低下してしまうおそれもある。
そこで、本変形例4においては、例えば、図39に示すように、レンズ枠205の外周に、外側に向かって突出した1つ以上(図39においては2つ)のガイド部209と、該ガイド部209の上部に、ガイド部209よりもさらに突出した爪部210を設ける。一方、照明基板630側については、全体形状を円環状とし、内周のガイド部209に対応する位置を部分的に切り欠くことにより、1つ以上の(図39においては2つ)凹部631を設ける。そして、凹部631をガイド部209に合わせるようにして照明基板630をレンズ枠205に被せ、凹部631が爪部210を通過した後、凹部631をガイド部209に嵌合させる。それにより、照明基板630の円周方向における動きが規制されると共に、爪部210によって照明基板630のレンズ枠205からの抜けが抑制される。
このような変形例4によれば、接着剤等を用いることなく、照明基板630をレンズ枠205に容易に仮固定することができる。従って、仮固定の工数を削減することができ、位置決めのやり直しも容易となる。その結果、位置決めのやり直しによる不良の発生を抑制することも可能となる。
(変形例5)
次に、スペーサ300の変形例について説明する。
図2に示す負極接点バネ480が実装されたフレキシブルな基板部分640をスペーサ300に対して位置決めする際にも、両面テープや接着剤等を用いて基板部分640をスペーサ300に仮固定する場合がある。しかしながら、この場合も、仮固定の工数が余計にかかると共に、位置決めを誤った際のやり直しが困難という問題が生じる。
そこで、本変形例5においては、例えば、図40に示すように、スペーサ300の内周に、基板部分640の位置決め用のガイド壁331を設けると共に、ガイド壁331と対向する位置に、仮固定用の爪部332を設ける。ガイド壁331及び爪部332は、好ましくはフレキシブル基板6の両側となる位置に、各々1つずつ設けると良い。
ガイド壁331は、スペーサ300の軸と平行な平面333を有している。基板部分640の一方のフレキシブル基板6側の端部である平坦部641をこの平面333に当接させながら、基板部分640をスペーサ300内に挿入することにより、スペーサ300に対する基板部分640の位置を容易に決定することができる。また、基板部分640の他方のフレキシブル基板6側の端部642を爪部332に係合させることにより、フレキシブル基板6をスペーサ300に対して容易に仮固定することができる。なお、爪部332の内径側への突出量は、基板部分640のサイズに応じて決定すると良い。
(変形例6)
次に、フレキシブル基板6の変形例について説明する。
カプセル型医療装置1を組み立てる際には、各機能部を実装した基板間を接続するフレキシブル基板6を折り曲げながら、第1ブロック部3、電池部4、及び第2ブロック部5を筐体2内に収納する。その際、図41に示すように、作業者が意図しない位置でフレキシブル基板6が折れ曲がってしまうことがある(意図しない折り曲げ部6a、6b参照)。このような場合、フレキシブル基板6上のパターンが断線したり、フレキシブル基板6自体が破損してしまうおそれがある。
そこで、作業者が意図した箇所でフレキシブル基板が折れ曲がるようにするため、本変形例6においては、次のようにフレキシブル基板を作製する。
図42は、フレキシブル基板の作製例を示す上面図である。例えば、図42に示すように、フレキシブル基板650を筐体2に配置したときに直線状態を維持したい部分である直線部651の幅aに比べて、折り曲げ箇所としたい折り曲げ部652の幅b(b<a)を狭くする。
図43は、フレキシブル基板の別の作製例を示す断面図である。例えば、図43に示すように、フレキシブル基板660の直線部661の厚さd1に比べて、折り曲げ部662の厚さd2を薄くしても良い。このようなフレキシブル基板660は、例えば、直線部661におけるカバーレイの厚さ(例えば、50μm)と折り曲げ部662におけるカバーレイの厚さ(例えば、12.5μm)とを異ならせることにより作製することができる。
図44は、フレキシブル基板のさらに別の作製例を示す断面図である。フレキシブル基板の直線部の厚さに比べて、折り曲げ部の厚さを薄くする場合、例えば、図44に示すように、フレキシブル基板670の一方の面のみにおいて、カバーレイの厚さを直線部671と折り曲げ部672とで異ならせるなどして、厚さの調節を行っても良い。この場合、フレキシブル基板の作製工程を簡素化することができる。
図45は、フレキシブル基板のさらに別の作製例を示す上面図である。例えば、図45に示すように、フレキシブル基板680の直線部681を熱硬化樹脂からなるレジストによって形成し、折り曲げ部682をポリイミド樹脂からなるカバーレイによって形成する。ポリイミド樹脂は熱硬化樹脂と比べて柔軟性が高いので、フレキシブル基板680を折り曲げ部682において確実に折り曲げることが可能となる。
1 カプセル型医療装置
2 筐体
3 第1ブロック部
4 電池部
5 第2ブロック部
6 フレキシブル基板
7 接着剤
10 ドーム部
10a ドーム半球部
10b ドーム把持部
10c ドーム円筒部
10d 端面
10e 回転規制部
10f 内壁リブ
20 ケース部
20a ケース半球部
20b ケース円筒部
20c ケース嵌合部
20d ケース溝部
20e ケース内壁リブ
20f 平面部
20g ケース端部
30 照明部
31a 開口
31 照明基板
32 照明素子
33 開口
40 撮像部
41 撮像基板
42 撮像素子
42a 受光面
43 回路部
43a 撮像制御部
43b 信号処理部
43c 内部レジスタ
43d 発振回路
44 開口
50 制御部
50G 電子部品群
51 制御基板
51a 耳部
52 リードスイッチ
53 電源IC
53a 電源制御部
53b 電源部
53c 照明駆動部
54 メモリ
55 水晶振動子
60 無線通信部
61 無線基板
61a 耳部
62 送信用アンテナ
63 電子部品
64 パッド
200 対物レンズユニット
201 第1レンズ
201a、202a、203a 第1レンズ面
201b、202b、203b 第2レンズ面
201c レンズ枠突き当て部
201d、202d、203d レンズ枠嵌合部
201e 絞り受け部
202 第2レンズ
202e レンズ受け部
202c 絞り受け面
203 第3レンズ
203c レンズ突き当て部
203e 底面
203f 撮像素子突き当て部
203g 突き当て面
203h 側面領域
203i 位置合わせ目印部
204 絞り
204a 開口
205 レンズ枠
205a、205c、205d レンズ嵌合部
205b レンズ受け部
205e ギャップ形成部
205f 位置合わせ目印部
205g スペーサ嵌合部
205h 傾斜部
205i 照明基板導入部
205j 円筒部
205k スペーサ回転規制部
206a 挿入用開口
206b 入射光用開口
207 接着剤
208 突起部
209 ガイド部
210 爪部
300 スペーサ
300a ドーム嵌合部
300b 上端部
300c フレキ受け部
310 第1スペーサ分割体
310a、320a レンズ枠係合部
310b、320b レンズ枠回転規制部
310c、320c 基板係合部
310d、320d 基板回転規制部
310e、320e ボス
310f、320f 嵌合孔
320 第2スペーサ分割体
331 ガイド壁
332 爪部
400 第1電池部組
401 正極接点部材
401a スペーサ係合部
401b 基板接点部
401c L字曲げ部
401d 凸部
402、453 電池
403、454 締結部材
450 第2電池部組
451 絶縁シート
451b 延出部
451c 開口部
451d 傾斜部
452 接点板
452a 凸部
453a 正極面
453b 負極面
461 電池正極缶
462 負極
463 セパレータ
480 負極接点バネ
481 バネ部
482 突出部
483 中央平面部
484 切り欠き部
490 半田
500 スペーサ
500a 基板接点用開口
500b 正極接点部材係合部
500c 正極接点部材位置規制部
500d フレキ受け部
500e 回転規制部
500f R面取り部
510 第1スペーサ分割体
510a、520a 無線基板係合部
510b、520b 無線基板回転規制部
510c、520c ボス
510d、520d 嵌合孔
520 第2スペーサ分割体
610、620、630 照明基板
650、660、670、680 フレキシブル基板
611、621 延出部
612、622 耳部
623 ベロ部
631 凹部
641 平坦部
642 端部
6a、6b 意図しない折り曲げ部
651、661、671、681 直線部
652、662、672、682 折り曲げ部
673 カバーレイ

Claims (8)

  1. カプセル形状をなす筐体と、
    少なくとも一方に撮像素子が設けられ、フレキシブル基板を介して連結された第1及び第2の基板と、
    前記第1の基板を保持する第1の基板保持部材と、
    前記第2の基板を保持する第2の基板保持部材と、
    前記第1及び第2の基板保持部材の間に配置される電池と、
    を備え、
    前記第1及び第2の基板保持部材並びに前記電池は、前記第1及び第2の基板をそれぞれ保持した前記第1及び第2の基板保持部材の間に前記電池を挟み込んだ状態で前記筐体内に収納され、
    前記筐体の内壁に、前記フレキシブル基板が配設される溝部が形成されていることを特徴とするカプセル型医療装置。
  2. 撮像レンズ及び該撮像レンズを保持するレンズ保持枠を更に備え、
    前記第1の基板保持部材は、前記筐体の長手方向と直交する方向に分割される2つの部材であって、前記レンズ保持枠の少なくとも一部を互いの間に挟み込むことにより、前記筐体の長手方向及び該長手方向と直交する方向における前記レンズ保持枠の位置を決定すると共に、前記第1の基板を互いの間に挟み込むことにより、前記筐体の長手方向と直交する方向における前記第1の基板の位置を決定する2つの部材を含むことを特徴とする請求項1に記載のカプセル型医療装置。
  3. 前記第1及び第2の基板保持部材の各々は、前記筐体内部に収納された状態で、前記筐体に対して長手方向及び該長手方向と直交する方向における位置を決定する位置決め部を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のカプセル型医療装置。
  4. 外部からの磁力に応じて電源のオンオフを切り換えるスイッチを実装した第3の基板を更に備え、
    前記筐体は、外周が円筒形状を有する部分を含み、
    前記円筒形状を有する部分の外周の一部に平面部が形成され、
    前記第3の基板の配置方向は、前記平面部の位置に応じて決定されていることを特徴とする請求項1に記載のカプセル型医療装置。
  5. 前記筐体の内壁に、前記フレキシブル基板が配設される溝部であって、周方向における位置が前記平面部とは異なる溝部が形成されていることを特徴とする請求項4に記載のカプセル型医療装置。
  6. 前記筐体は、筒部を有する有底の第1の筐体部材と、前記第1の筐体部材と係合して前記第1の筐体部材の蓋となる第2の筐体部材を有する筐体とを有し、
    前記第2の筐体部材は、透明な樹脂材料により形成された半球部と、該半球部と連結した円筒部とを含み、
    前記円筒部と前記半球部との境界部には、成形時に生じたパーティングラインが設けられていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のカプセル型医療装置。
  7. 少なくとも一方に撮像素子が設けられ、フレキシブル基板を介して連結された第1及び第2の基板の内の前記第1の基板を第1の基板保持部材に保持させる工程(a)と、
    前記第2の基板を第2の基板保持部材に保持させる工程(b)と、
    前記筐体に収納した際に前記第1の基板保持部材と対向する側の前記第2の基板保持部材の端部に、第1の電池を取り付ける工程(c)と、
    第1及び第2の筐体部材からなるカプセル形状をなす筐体の内部に、前記第2の基板保持部材、前記第1の電池、該第1の電池とは異なる第2の電池、前記第1の基板保持部材の順で収納する工程(d)と、
    を含み、
    前記第2の電池は、前記第1の電池と前記第2の電池とを導通させるために配置される接点板が一方の端面に取り付けられて、前記接点板を前記第1の電池側に向けて挿入されることを特徴とするカプセル型医療装置の製造方法。
  8. 前記工程(a)の前に、前記フレキシブル基板の前記第1の基板保持部材の一端側に配設される領域に、前記工程(d)において収納した際に弾性圧縮され、前記第2の電池と接触して該第2の電池と前記第1の基板とを導通させると共に前記第2の電池及び前記第1の基板を互いに反対方向に付勢する接点バネ部材を取り付ける工程を更に含み、
    前記工程(d)は、前記第2の筐体部材により、前記筒部に挿入された前記第1の基板保持部材を覆うと共に、前記第2の筐体部材を、前記接点バネ部材を弾性圧縮させた状態で前記第1の筐体部材に嵌め込むことを特徴とする請求項に記載のカプセル型医療装置の製造方法。
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